[發明專利]基于外極線約束的快速編碼模式決策方法和系統

有效

• 申請號: 201010291989.8
• 申請日: 2010-09-26
• 公開（公告）號: CN101959067A
• 公開（公告）日: 2011-01-26
• 發明（設計）人: 高文;楊國磊;梁璐宏;馬思偉
• 申請（專利權）人: 北京大學
• 主分類號: H04N7/26
• 分類號: H04N7/26;H04N7/32;H04N13/00
• 代理公司: 北京市商泰律師事務所 11255
• 代理人: 毛燕生

技術領域

本發明涉及立體視頻或多路視頻的壓縮編碼領域，尤其涉及一種基于外極線約束的快速編碼模式決策方法和系統。?

背景技術

視頻壓縮編碼技術通過消除或減少數字視頻中的冗余信息來減少存儲或傳輸中的數據量。近年來，隨著立體電視(3DTV)和多視點或自由視點電視(Free?View?TV)的發展，對立體視頻(StereoscopicVideo)或多路視頻(Multi?View?Video)編碼技術的需求日益增長。立體視頻通常包括兩個視圖(View)，分別由空間上相鄰的兩個采集設備拍攝，用于模擬人的雙眼產生的左、右兩個視圖。而多路視頻則包括但不限于兩個視圖。當前已有很多針對立體或多路視頻的壓縮編碼技術，這些技術可以劃分為兩類解決方案：?

解決方案(1)：考慮多個視圖直接的相關性，利用視間參考的方式消除視間冗余，進一步提升壓縮效率。現有技術所提出的方法均屬于此類方法。在該解決方案中，為了進行消除視間冗余，一般需要實施用于估算各個視圖內容空間位置差異的視差估計。而視差估計本身具有較高的計算復雜度，從而使得該解決方案的編碼速度顯著低于對具有相同數據量的非立體及非多路視頻的壓縮編碼。因此，這種解決方案不利于編碼器，尤其是實時編碼器的實現。另外，?由于引入了視間參考，該解決方案需要特定的編碼器支持，且無法兼容針對非立體及非多路視頻編碼的解碼器。?

解決方案(2)：將立體或多路視頻的多個視圖均視為獨立的視頻，分別進行編碼。該解決方案忽略了視間冗余，因此壓縮效率低于解決方案(1)，但計算復雜度和具有相同數據量的非立體及非多路視頻的壓縮編碼相同。該解決方案可以直接使用現有的針對非立體及非多路視頻的編碼器及相關優化算法，且能夠兼容當前市場上大量存在的針對非立體及非多路視頻編碼的解碼器。考慮到成本和速度優勢，解決方案(2)是當前一種廣泛采用的立體視頻或多路視頻編碼方法。?

現有的可用于立體視頻或多路視頻的快速模式決策方法主要存在以下問題：首先，針對解決方案(1)的快速模式決策方法均依賴于某種形式的視差估計，無法有效地降低編碼整體的計算復雜度。其次，可用于解決方案(2)的快速模式決策算法均沒有利用多個視圖內容的相似性來進一步降低算法復雜度。?

發明內容

本發明要解決的技術問題是以低計算復雜度實現針對立體或多路視頻的快速模式決策方法。為解決上述問題，提出了一種基于外極線約束的快速編碼模式決策方法和系統，利用視間外極線約束關系，進行幀間運動估計模式選擇，從而加速模式決策過程。?

本發明公開了一種基于外極線約束的快速編碼模式決策方法，所述方法用于立體/多路視頻壓縮編碼中的預測模式選擇，包括如下步驟：外極限上宏塊范圍確定步驟，根據視圖間的外極線約束關系，確定待編碼宏塊外極線上宏塊的范圍；候選模式確定步驟，使用滑?動搜索窗方式，從所述外極線上宏塊的范圍中篩選候選模式，并通過模式修正的方式避免候選模式選擇遺漏，確定候選模式集合；預測模式獲取步驟，使用所述待編碼宏塊外極線上位置靠近該宏塊的N個宏塊的率失真優化參數值RDcost設置待編碼宏塊的率失真優化參數上限閾值RDthr_max和下限閾值RDthr_min，并將該閾值作為所述待編碼宏塊預測模式選擇的條件，在所述候選模式集合進行至少一次篩選，獲取預測模式。?

上述模式決策方法，優選所述候選模式確定步驟中，所述滑動搜索窗口的滑動范圍至少包括所述待編碼宏塊外極線上宏塊的一個非空子集。?

上述模式決策方法，優選所述候選模式確定步驟中，當所述搜索窗口內恰好有一個宏塊時，將該宏塊使用的編碼模式加入所述候選模式集合中。?

上述模式決策方法，優選所述候選模式確定步驟中，當所述搜索窗口內包含左、右兩個宏塊的一部分時，則進行模式修正，以處理右視中待編碼宏塊的內容恰好在左視中被分割到兩個宏塊內的情況。?